一种数控等离子下料冬夏两用冷却系统的制作方法

1.本实用新型涉及等离子下料技术领域，特别涉及一种数控等离子下料冬夏两用冷却系统。


背景技术：

2.等离子体的用途非常广泛，从我们的日常生活到工业、农业、环保、军事、医学、宇航、能源、天体等方面，它都有非常重要的应用价值，在工业上的应用有等离子下料机，等离子切割配合不同的工作气体可以切割各种氧气切割难以切割的金属，尤其是对于有色金属（不锈钢、铝、铜、钛、镍）切割效果更佳；其主要优点在于切割厚度不大的金属的时候，等离子切割速度快，尤其在切割普通碳素钢薄板时，速度可达氧切割法的5
‑
6倍、切割面光洁、热变形小、几乎没有热影响区。
3.授权公告号为cn 104902665 b的中国专利公开了一种电弧加热等离子体喷枪，包括阴极头、可换阳极喷嘴、阳极座、导电枪芯、枪体、绝缘套筒和导水芯；导电枪芯上有进气通道，绝缘套筒套在导电枪芯上，在导电枪芯与绝缘套筒之间形成的空腔设有螺旋气流通道，螺旋气流通道与阳极喷嘴以及枪芯上的进气通道相通；导电枪芯、导水芯、阳极座与枪体的水冷通道形成水冷循环系统，水冷循环系统在阴、阳电极和枪体之间形成，增大了阳极水冷接触面积，提高了冷却效率，延长电弧加热等离子体喷枪使用寿命。
4.但是，该喷枪通过冷却水流动进行降温，在北方的冬天，当喷枪停止工作时，喷枪内部的冷却水会马上结冰，轻则影响喷枪的正常使用，严重时在热胀冷缩作用下极易撑破阴极头或阳极头。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种数控等离子下料冬夏两用冷却系统，在夏季通过冷却水进行降温，在冬季通过冷却风进行降温，不会产生结冰，提升了使用寿命，有效的解决了上述背景技术中提出的问题。
6.本实用新型采用的技术方案如下：一种数控等离子下料冬夏两用冷却系统，包括喷枪本体，所述喷枪本体的外围间隙配合有冷却管体，且冷却管体的两端口与喷枪本体通过密封组件连接，所述冷却管体的侧壁设有用于冷却水或冷却风注入的旁通管，所述冷却管体的侧壁设有用于冷却水或冷却风排出的支管。
7.进一步，考虑到喷枪本体结构对冷却效果的影响，总所周知，同等材料下相互换热介质之间的间隔物越薄换热效果越好，所述喷枪本体包括枪体，所述枪体的前端面中心设有阴极安装腔，在阴极安装腔内设有阴极喷枪，所述枪体的前端面中心可拆卸安装有阳极座，在阳极座的中心设有阳极喷枪，在阳极座与枪体之间设有与阴极喷枪同心的绝缘套筒，所述枪体上设有与阴极安装腔连通的气体通道，在枪体的侧壁设有用于提高阴极喷枪冷却效果的第一环槽，在阳极座的侧壁设有用于提高阳极喷枪冷却效果的第二环槽。
8.进一步，考虑到冷却管体结构对冷却效果的影响，所述旁通管与支管在冷却管体
的斜对角位置设置，所述冷却管体的内壁设有螺旋布置的挡流板，且挡流板的内边沿与枪体的外侧壁贴合，通过延缓冷却介质的流速提高冷却效果。
9.进一步，考虑到冷却管体结构对冷却效果的影响，所述旁通管与支管在冷却管体的相对垂直设置，所述冷却管体的内壁设有对称布置的分流板，且分流板的内边沿与枪体的外侧壁贴合，通过分流板将冷却介质的进出分区提高冷却效果。
10.优选的，考虑到分流板仅仅使得冷却介质拐了一个弯，冷却效果还有待提高，所述分流板的两侧设有阻流板，所述阻流板的内边沿与枪体的外侧壁不贴合，且阻流板的结构为等角度布置的条形板或等距布置的半圆板中的一种。
11.进一步，密封组件的第一种结构，所述密封组件包括填充棒，所述填充棒插在冷却管体与喷枪本体之间，且填充棒为管状结构，在填充棒的周围注入密封胶。
12.进一步，密封组件的第二种结构，所述密封组件包括卡环，所述卡环设在冷却管体的端头外侧，在卡环内设有重叠布置的o型填料，所述卡环的端口螺纹连接有环状压帽。
13.进一步，考虑到使用冷却风时冷却效率可能存在不足的问题，所述冷却管体的侧壁设有管接口，且管接口与旁通管在同侧，所述管接口上设有制冷头。
14.优选的，考虑到空气中的水分容易在制冷头位置结冰，所述制冷头的管壁上设有海绵。
15.优选的，所述制冷头的管壁外设有外壳，且外壳为椭圆形桶状结构。
16.进一步，考虑到对喷枪本体的冷却过程冷却介质直接冲蚀喷枪本体，容易造成损坏，所述旁通管的端口设有缓冲组件，所述缓冲组件包括圆盘，所述圆盘的底面中心设有深入冷却管体内的长杆，所述长杆的自由端设有锥帽，且锥帽的大直径端小于旁通管直径，所述圆盘的顶面设有冷却介质流动的通槽。
17.本实用新型的有益效果在于：本技术通过在喷枪本体的外围设置冷却管体，在夏季通过冷却水进行降温，在冬季通过冷却风进行降温，不会产生结冰，提升了使用寿命；本技术通过对阳极座与枪体进行改进，薄壁冷却，促进了阳极喷枪与阴极喷枪的冷却效率；本技术通过在冷却管体内设置挡流板，使得冷却介质在冷却管体内形成旋流，通过延缓冷却介质的流速提高冷却效果；本技术通过在冷却管体内设置分流板，使得冷却介质在冷却管体内进出时分区流动，配合阻流板，延缓了冷却介质的流速，有效的提高冷却效果；本技术通过设置第一种结构的密封组件，密封效果好，成本低，施工难度小，存在无法拆卸检修的问题；本技术通过设置第二种结构的密封组件，密封效果好，便于拆卸检修；本技术通过设置制冷头，在冷却风进风侧提供一个起补偿作用的冷源，保证冷却风的冷却效果，进一步通过设置海绵或外壳，可以防止冷却风中水分在制冷头位置结冰，保证了冷却的正常进行；本技术通过设置缓冲组件，冷却介质通过旁通管后被锥帽阻挡卸力，避免冷却介质直接冲蚀喷枪本体，提升了喷枪的使用寿命；本技术设计合理，结构简单，经济适用，安全可靠，冬夏两用，冷却效果好，冷却效率高，易于大规模推广和使用。
附图说明
18.图1为本实用新型的主视剖面结构示意图。
19.图2为喷枪本体的主视剖面结构示意图。
20.图3为挡流板的主视剖面结构示意图。
21.图4为第一种密封组件结构的立体结构示意图。
22.图5为制冷头的侧视剖面结构示意图。
23.图6为缓冲组件的侧视剖面结构示意图。
24.图7为分流板的侧视剖面结构示意图。
25.图8为第一种阻流板结构的侧视剖面结构示意图。
26.图9为第二种阻流板结构的侧视剖面结构示意图。
27.图10为两种阻流板的立体结构示意图。
28.图11为第二种密封组件结构的主视剖面结构示意图。
29.图中：喷枪本体1、枪体1.1、阴极安装腔1.2、阴极喷枪1.3、阳极座1.4、阳极喷枪1.5、绝缘套筒1.6、气体通道1.7、第一环槽1.8、第二环槽1.9、冷却管体2、密封组件3、填充棒3.1、密封胶3.2、卡环3.3、o型填料3.4、环状压帽3.5、旁通管4、支管5、挡流板6、分流板7、阻流板8、管接口9、制冷头10、海绵11、外壳12、缓冲组件13、圆盘13.1、长杆13.2、锥帽13.3、通槽13.4。
具体实施方式
30.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍，以下所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。
31.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
32.实施例一
33.如图1
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6所示，一种数控等离子下料冬夏两用冷却系统，包括喷枪本体1，所述喷枪本体1的外围间隙配合有冷却管体2，材质为不锈钢，相互之间的间隙大于1mm，且冷却管体2的两端口与喷枪本体1通过密封组件3连接，所述冷却管体2的侧壁焊接有用于冷却水或冷却风注入的旁通管4，且旁通管4的端口为法兰结构，所述冷却管体2的侧壁焊接有用于冷却水或冷却风排出的支管5，且支管5的端口为法兰结构，冷却过程：在夏季向旁通管4注入冷却水进行降温，在冬季向旁通管4注入冷却风进行降温，冷却效果好，不会产生结冰，提升了使用寿命。
34.在具体设置上述喷枪本体1时，考虑到喷枪本体1结构对冷却效果的影响，总所周知，同等材料下相互换热介质之间的间隔物越薄换热效果越好，所述喷枪本体1包括枪体1.1，由绝缘树脂制成，所述枪体1.1的前端面中心加工有阴极安装腔1.2，在阴极安装腔1.2内安装有阴极喷枪1.3，所述枪体1.1的前端面中心螺纹连接有阳极座1.4，在阳极座1.4的中心安装有阳极喷枪1.5，在阳极座1.4与枪体1.1之间浇筑有与阴极喷枪1.3同心的绝缘套筒1.6，所述枪体1.1上加工有与阴极安装腔1.2连通的气体通道1.7，在枪体1.1的侧壁加工有用于提高阴极喷枪1.3冷却效果的第一环槽1.8，在阳极座1.4的侧壁加工有用于提高阳极喷枪1.5冷却效果的第二环槽1.9，冷却介质在第一环槽1.8与第二环槽1.9位置处最多，
加上薄壁冷却，促进了阳极喷枪1.5与阴极喷枪1.3的冷却效率。
35.在具体设置上述冷却管体2时，考虑到冷却管体2结构对冷却效果的影响，所述旁通管4与支管5在冷却管体2的斜对角位置设置，保证冷却介质流动的距离最长，所述冷却管体2的内壁焊接有螺旋布置的挡流板6，且挡流板6的内边沿与枪体1.1的外侧壁贴合，使得冷却介质在冷却管体2内形成旋流，通过延缓冷却介质的流速提高冷却效果。
36.在具体设置上述密封组件3时，密封组件3的第一种结构，所述密封组件3包括填充棒3.1，所述填充棒3.1插在冷却管体2与喷枪本体1之间，填充棒3.1为硬质树脂材料，且填充棒3.1为管状结构，作为骨架起到辅助支撑作用，在填充棒3.1的周围注入密封胶3.2，优选的密封胶3.2具有耐高温的性能，密封效果好，成本低，施工难度小，存在无法拆卸检修的问题。
37.在具体设置上述冷却管体2时，考虑到使用冷却风时冷却效率可能存在不足的问题，所述冷却管体2的侧壁焊接有管接口9，且管接口9与旁通管4在同侧，所述管接口9上安装有制冷头10，在冷却风进风侧提供一个起补偿作用的冷源，保证冷却风的冷却效果，进一步考虑到空气中的水分容易在制冷头10位置结冰，所述制冷头10的管壁上粘有海绵11，可以起到防结冰作用，但是降低了制冷头10的制冷效率，且在冬夏交替时需要对海绵11进行拆除，费时费力，因此想到了另一种防结冰结构，所述制冷头10的管壁外粘接有外壳12，且外壳12为椭圆形桶状结构，在起到防结冰的基础上，冷却效率基本不变，且不用在冬夏交替时进行拆除，使用更加方便。
38.在具体设置上述旁通管4时，考虑到对喷枪本体1的冷却过程冷却介质直接冲蚀喷枪本体1，容易造成损坏，所述旁通管4的端口通过螺栓固定有缓冲组件13，所述缓冲组件13包括圆盘13.1，且圆盘13.1与旁通管4的法兰面直径相同，所述圆盘13.1的底面中心焊接有深入冷却管体2内的长杆13.2，保证冷却介质的流动畅通，所述长杆13.2的自由端焊接有锥帽13.3，且锥帽13.3的大直径端小于旁通管4直径，便于拆卸缓冲组件13，所述圆盘13.1的顶面加工有冷却介质流动的通槽13.4，冷却介质通过旁通管4后被锥帽13.3阻挡卸力，避免冷却介质直接冲蚀喷枪本体1，提升了喷枪的使用寿命。
39.实施例二
40.如图7
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10所示，本实施例主要对冷却管体2进行了设计，提出了另一种替换挡流板6的结构，考虑到冷却管体2结构对冷却效果的影响，所述旁通管4与支管5在冷却管体2的相对垂直设置，所述冷却管体2的内壁焊接有对称布置的分流板7，且分流板7的内边沿与枪体1.1的外侧壁贴合，通过分流板7将冷却介质的进出分区提高冷却效果。
41.在具体设置上述分流板7时，考虑到分流板7仅仅使得冷却介质拐了一个弯，冷却效果还有待提高，所述分流板7的两侧冷却管体2内壁焊接有阻流板8，所述阻流板8的内边沿与枪体1.1的外侧壁不贴合，保证冷却介质的正常流动，且阻流板8的结构为等角度布置的条形板或等距布置的半圆板中的一种，配合分流板7，进一步延缓了冷却介质的流速，有效的提高冷却效果。
42.实施例三
43.如图11所示，本实施例主要对密封组件3进行了设计，密封组件3的第二种结构，所述密封组件3包括卡环3.3，所述卡环3.3焊接在冷却管体2的端头外侧，在卡环3.3内放置有重叠布置的o型填料3.4，o型填料3.4的材质为硅胶或橡胶，所述卡环3.3的端口螺纹连接有
环状压帽3.5，挤压o型填料3.4发生形变对喷枪本体1与冷却管道进行密封，密封效果好，便于拆卸检修。
44.应用场景及工作原理：在钢厂切割普通碳素钢薄板时，操作人员将普通碳素钢薄板放置在数控等离子下料机的载板上，输入程序开始切割，在夏季向旁通管4注入冷却水进行降温，冷却水通过旁通管4后被锥帽13.3阻挡卸力，在挡流板6的作用下，冷却水形成旋流，在第一环槽1.8与第二环槽1.9位置聚集，最后经支管5排出，实现了对喷枪本体1的冷却，在冬季向旁通管4注入冷却风进行降温，启动制冷头10补偿冷却温度，冷却风通过旁通管4后被锥帽13.3阻挡卸力，与制冷头10接触时冷却风温度进一步降低，在挡流板6的作用下，冷却风形成旋流，在第一环槽1.8与第二环槽1.9位置聚集，最后经支管5排出，实现了对喷枪本体1的冷却；本技术设计合理，结构简单，经济适用，安全可靠，冬夏两用，冷却效果好，冷却效率高，易于大规模推广和使用。
45.尽管参照前述实例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行和修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。